Podstawy fizyki: dlaczego iPhone przetrwał upadek z samolotu, ale może się roztrzaskać, jeśli wypadnie nam z rąk?

Incydent z Boeingiem 737 Max 9 linii Alaska Airlines, którego drzwi odpadły na wysokości 4,9 kilometra, stał się sensacją samą w sobie, o której mówiły wszystkie media. Ale potem wydarzyło się coś jeszcze bardziej niesamowitego, co nie pozostało niezauważone - iPhone wypadł z tego samego samolotu, przeżywając zderzenie z ziemią. I choć brzmi to nieprawdopodobnie i dość zaskakująco, zwykłe prawa fizyki, plus odrobina szczęścia, całkiem sugerują taki wynik.

Rhett Alleyne, fizyk z Southeastern Louisiana University (USA), wyjaśnił dokładnie, jak doszło do takiego cudu, a także dlaczego dla takiego smartfona nie ma różnicy, czy spadnie ze 100 metrów, czy z kilku kilometrów.

Odporność nowoczesnych telefonów jest częściowo tłumaczona faktem, że ekrany smartfonów były ulepszane przez lata. Nadal jednak często rozbijają się one po prostu przez wypadnięcie z niezdarnych rąk, więc słyszenie o udanym upadku z prawie 5 kilometrów jest nieco dziwne.

Jak obliczył Alleyne, upadek z wysokości 1,2 metra spowodowałby, że smartfon uderzyłby w ziemię z prędkością około 16 kilometrów na godzinę. W tym samym czasie upadek z wysokości 4,9 kilometra skutkowałby prędkością 96 kilometrów na godzinę. Oczywiście jest to nieproporcjonalny wzrost prędkości w stosunku do wysokości. Istnieje jednak na to naukowe wytłumaczenie.

Fizyk wyjaśnił, że po pewnej liczbie metrów nie ma już znaczenia, z jakiej wysokości spada obiekt, ponieważ w pewnym momencie przestaje on przyspieszać.

Dzieje się tak, ponieważ opór powietrza wypychającego obiekt w górę osiągnie taką samą wartość jak siła grawitacji Ziemi, która ciągnie obiekt w dół. W ten sposób obiekt przestanie przyspieszać i będzie spadać ze stałą (lub skończoną) prędkością. Tutaj wszystko zależy od masy samego obiektu.

Jeśli mówimy na przykład o iPhonie 11, to zgodnie z obliczeniami Allaina, smartfon przestanie przyspieszać po 100 metrach spadania. Nie ma więc różnicy, czy smartfon zostanie upuszczony z wysokości 4,9 kilometra czy 100 metrów - jego prędkość końcowa będzie taka sama.

Ale nie chodzi tylko o wysokość upadku, ale także o zatrzymanie. Oznacza to, że pod wieloma względami przetrwanie telefonu będzie zależeć od tego, na czym wyląduje. Z fizycznego punktu widzenia materiał lądowania jest ważny, ponieważ zmieni czas trwania uderzenia.

"Im dłużej trwa uderzenie, tym mniejsza jest jego siła" - wyjaśnił Alleyne.

Na przykład - upuszczenie telefonu na poduszkę spowoduje jego kompresję i wydłuży moment uderzenia. A upadek na beton będzie miał już smutny skutek ze względu na brak jakiejkolwiek amortyzacji: uderzenie będzie bardzo krótkie, ponieważ telefon zwolni prawie od razu i będzie miał większą siłę.

W przypadku iPhone'a, który wypadł z samolotu, najprawdopodobniej uratował go czynnik szczęścia. Opublikowane zdjęcia pokazują, że smartfon został znaleziony przy drodze w obszarze z dużą ilością wysokich krzewów.

Alleyne sugeruje, że stały się one poduszką amortyzującą wstrząsy.

"Za każdym razem, gdy dotyka różnych części tulei, nieco zwalnia. Czas uderzenia będzie dłuższy niż w przypadku upuszczenia telefonu na podłogę w kuchni" - wyjaśnił naukowiec.

Z kolei dyrektor Centrum Innowacji Szkła na Uniwersytecie Alfreda (USA) Collin Wilkinson wyjaśnił, że ważne jest również to, jak dokładnie upadł telefon. Według niego, jeśli kawałek szkła spadnie płaską stroną w dół i wyląduje płasko, "nie powinien się rozbić bez względu na wszystko", ponieważ siła upadku zostanie rozłożona na szkle.

Ale jeśli smartfon upadnie pod kątem lub uderzy w kamyk, istnieje szansa, że bardzo mały punkt zostanie poddany dużemu naciskowi, w wyniku czego ekran może zostać pokryty pęknięciami.

Dzieje się tak, ponieważ w szkle znajdują się małe defekty, które są potencjalnymi punktami, w których mogą zacząć się pęknięcia.

Nad usunięciem tych defektów pracują obecnie różni naukowcy.

Wcześniej OBOZ.UA opowiedział o iPhonie 6S, sfilmował jego upadek z samolotu na wideo, gdy wiatr wyrwał smartfon z rąk brazylijskiego dokumentalisty.

Subskrybuj kanały OBOZ.UA w Telegramie i Viberze, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.